Млекопитающие проявляют гораздо больше смелости в тревожных ситуациях, когда рядом находится сородич, и исследователи выяснили, какие нейронные цепи в мозге отвечают за этот эффект социальной поддержки.
Исследовательская активность — это базовая биологическая потребность. Животным необходимо выходить в неизвестные условия для поиска пищи, укрытия и партнеров для размножения. Это связано с опасностями и требует постоянной оценки соотношения между потенциальной выгодой и угрозой со стороны хищников. Психологи давно отметили, что социальное взаимодействие способствует исследовательскому поведению — проще говоря, в присутствии сородича животные становятся более смелыми, но точные нейронные механизмы данного феномена оставались неразгаданными.
Группа исследователей под руководством Чаовэня Чжэна из Сианьского университета Цзяотун сосредоточилась на дофамине — нейромедиаторе, который участвует не только в системе вознаграждения, но также в оценке рисков и мотивированном поведении. Ученые предположили, что дофамин выступает физическим «мостом» между социализацией и расчетом риска.
Ученые подготовили мышей к ассоциации определенной камеры с небольшими ударами тока по лапам. Когда таких мышей помещали в установку в одиночку, они избегали опасной камеры. Однако, когда рядом находился знакомый сородич, те же мыши значительно чаще заходили в рискованную зону. Этот эффект наблюдался как при встрече с игрушечной змеей, хватающей за хвост, так и при воздействии химического экстракта из мочи лисы, который вызывает у грызунов инстинктивный страх.
Применяя метод волоконной фотометрии для мониторинга активности нейронов, исследователи выявили значительное изменение в работе дофаминовых клеток вентральной тегментальной области мозга. У одиноких мышей при приближении к угрозе эти нейроны генерировали мощные электрические всплески — так называемую фазную активность, причем чем ближе угроза, тем сильнее были всплески. Присутствие компаньона полностью меняло ситуацию: вместо резких пиков нейроны поддерживали более высокий, но стабильный уровень активности — тонический режим.
Дальнейшие исследования с применением оптогенетики и хемогенетики, которые позволяют контролировать активность нейронов, подтвердили причинно-следственную связь. Когда ученые активировали тонический режим у одиноких мышей, те смело исследовали опасные зоны, как будто они находились в компании сородичей. В то же время навязывание фазных всплесков, наоборот, лишало храбрости даже социализированных мышей.
Исследователи выявили два пути передачи дофаминовых сигналов к базолатеральной амигдале, области мозга, отвечающей за обработку эмоций и угроз. Прямой путь активирует D1-рецепторы, которым требуется высокая концентрация дофамина от фазных всплесков — это инициирует избегание риска. Непрямой путь через префронтальную кору активирует чувствительные D2-рецепторы тоническим фоном, способствуя исследовательскому поведению. Социальное взаимодействие меняет баланс в сторону второго пути, повышая смелость животных.
Авторы работы подчеркивают, что все эксперименты проводились на мышах, и экстраполировать результаты на людей следует осторожно: наш социальный мир значительно более сложен. К тому же, пока неясно, какие именно сенсорные системы первыми обнаруживают присутствие партнера и как этот сигнал доходит до дофаминовой системы. Тем не менее, исследование показывает очевидный принцип: ощущение «я не один» имеет прочную биологическую основу и непосредственно влияет на работу мозга.
Ученые также переосмыслили роль дофамина — этот гормон оказался не тем, чем его считали ранее.
Фото: hi-tech.mail.ru